1、施工程序
箱涵的施工程序为:测量放样→基坑开挖→地基承载力检测→砂砾石垫层施工→C20砼基础施工→绑扎底板钢筋→箱涵底板施工→绑扎墙身及顶板钢筋→墙身及顶板施工→沉降缝处理施工→回填→检查验收。 2、施工方法 (1)测量放样
在基础开挖之前,按照图纸所示坐标及尺寸,精确放出检查井平面位置,用木桩在地面标定,并用白灰撒出箱涵中心线及基础开挖边线,并设临时水准点,作为箱涵施工过程高程控制依据,箱涵中心线应引至两端木桩上,以便随时进行中心线检查。测量放线成果须经监理工程师复核无误后方可进行下一步施工。 (2)基坑开挖 ①沟槽开挖宽度的计算
雨水箱涵沟槽底部的开挖宽度宜按下式计算: B=D1+2(b1+b2+b3)
式中 B-雨水箱涵沟槽底部的开挖宽度(mm) D1-雨水箱涵结构的外缘宽度,取4800(mm)
b1-雨水箱涵一侧的工作面宽度,可按表采用,取800(mm) b2-雨水箱涵一侧的支撑厚度,本工程地质良好、土质均匀,且开挖深度在5米内,所以沟槽开挖不设支撑,取0mm
b3-现场浇筑混凝土或钢筋混凝土管渠一侧模板的厚度,取18(mm)。
a、因为箱涵南侧紧贴咬合桩,以咬合桩为外模板,固南半边宽度只取箱涵结构外边缘宽度,公式中2(b1+b2+b3)取(b1+b2+b3)。B=D1+(b1+b2+b3)=4800+(800+0+18)=5618mm考虑施工排水,在沟槽北侧留300mm的排水沟槽 箱涵沟槽底宽度为5918mm。
b、箱涵两头与现状箱涵及同步设计箱涵相接处开挖宽度B=D1+2(b1+b2+b3)=4800+2(800+0+18)=6436mm考虑施工排水,在沟槽两侧各留300mm的排水沟槽。 ②沟槽开挖放坡
沟槽边坡最陡坡度按照规范GB50268-2008执行。因箱涵所在土层为③1层硬塑黏土,考虑坡顶有动载,沟槽最陡坡度取1:0.67。
③基础土方开挖
a、本箱涵基础土方采用挖掘机进行开挖,按流水方向的反向开挖,即从北雨-12向北雨-1施工,自卸汽车运输。
b、挖机在开挖过程中,采用水准仪随时进行观测控制,平均每2m测量一次,为不扰动基底土,挖机在开挖时,应预留20cm厚的土进行人工清理,
c、靠近咬合桩一侧为了避免开挖对桩产生破坏,开挖时应预留20cm土由人工清理,为保证清理土体的工人安全,向下开挖50cm,人工就对桩一侧清理一次。
d、箱涵开挖过程中为确保桩两侧受土压力对等,应该将桩南侧土体挖除,高程与箱涵沟槽大致相同。
e、基槽内按两侧设置排水沟,并在基坑四角设置集水井,用潜水泵不间断地抽除基坑渗水。
f、挖机开挖沟槽时,挖出的土方直接装车运走。对于开挖较深时,采用一台挖机开挖,将土堆放在离沟槽边缘两米以外,由另外一台挖机装车运走。
箱涵沟槽开挖应该严格按照规范控制,开挖结束后,须经监理工程师验收后才能进 行下道工序。
④基坑支护打拉森钢板桩
4.1本工程沟槽采用拉森钢板桩支护,沟槽支护结构大样图详见附图 钢板桩的施工工序
4.2一般多层支撑钢板桩的施工顺序如下所示:
→沉打钢板桩→拆除导向架支架→第一层支撑位置处开基坑→ 安装第一层支撑及围檀→挖第一层土→ 安装第二层支撑及围檀→挖第二层土→
安装最后一层支撑及围檀→挖最后一层土(至开挖设计标高)→ 基础施工→回填或换撑→拆除下层支撑→ 拆除全部分支撑→回填→拔除钢板桩 4.3钢板桩的打设
1)打桩围檀支架(导向架)的设置。为保证钢板桩沉桩的垂直及施打板桩墙面的平整度,在钢板桩打入时应设置打桩围檀支架,围檀支架由围檀及围檀桩组成的。
围檀系双面布置形式。打桩要求较低时也可单面布置,如果对钢板桩打设要求较高,可沿高度上布置双层或多层,这样,对钢板桩打入时导向效果更佳。一般下层围檀可设在离地面约500mm处,双面围檀之间的净距应比插入板桩宽度放大8-10mm。围檀支架一般均采用型钢组成,如H型钢、工字钢、槽钢等,围檀桩的入土深度一般为6-8m,间距2-3m,根据围檀截面大小而定。
2)打桩流水段的划分。打桩流水段的划分与桩的封闭合拢有关,流水段长度大,合拢点就少,相对积累误差大,轴线位移相应也大;流水段长度小,则合拢点多,积累误差小,但封闭合拢点增加。一般情
况下,应采用后一种方法。另外采取先边后角打设方法,可保端面相对距离,不影响墙内围檀支撑的安装精度,对于打桩积累偏差可在转角外作轴线修正。 3)钢板桩打设:
①先用吊车将钢板桩吊至插点处进行插桩,插桩时锁口要对准,每插入一块即套上桩帽,轻轻加以捶击。
②在打桩过程中,为保证钢板桩的垂直度,用两台经纬仪在两个方向加以控制。
③为防止锁口中心线平面位移,可在打桩时进行方向的钢板桩锁口设卡板,阻止板桩位移。同时在围檀上预先算出每块板桩的位置,以便随时检查校正。
④开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精确,以便起到样板导向作用,故每打入1m应测量一次,打至预定深度后应立即用钢筋或钢板与围檀支架焊接固定。
⑤钢板桩的转角和封闭合拢。由于板桩墙的设计长度有时不是钢板桩标准宽度的整数倍,或板桩墙的轴线较复杂,或钢板桩打入时的倾斜且锁口部有空隙,这些都会给板桩墙的最终封闭合拢带来困难,往往要采用异形板桩、轴线修整等方法来解决。
1、异形板桩法。在板桩墙转角处为实现封闭合拢,往往要采用特殊形式的转角桩—异形板桩。它是将钢板桩从背面中线处切开,再根据选定的断面进行组合而成。由于加工质量难以保证,打入和拔出也较困难,所以应尽量避免采用。
2、轴线修整法。通过对板桩墙闭合轴线设计长度和位置的调整,实现封闭合拢的方法。封闭合拢处最好选在短边的角部。轴线调整的具体作法如下:
A、沿长边方向打至离转角桩约尚有8块钢板桩时暂时停止,量出至转角桩的总长度和增加的长度; B、在短边方向也照上述办法进行;
C、根据长、短两边水平方向增加的长度和转角桩的尺寸,将短边方向的围檀与围檀桩分开,用千斤顶向外顶出,进行轴线外移,经核对无误后再将围檀和围檀桩重新焊接固定;
D、在长边方向的围檀内插桩,继续打设,插打到转角桩后,再转过来接着沿短边方向插打两块钢板桩;
E、根据修正后的轴线沿短边方向继续向前插打,最后一块封闭合拢的钢板桩,设在短边方向从端部算起的第三块板桩的位置处。 (3)地基承载力检测
基槽挖至设计标高后,进行地基承载力检测,地基承载力特征值不小于0.15MPa,对箱涵持力层无法达到设计要求段,应对地基做相应处理。地基承载力达到要求后,经监理和三检检测合格后,进行垫层施工。
(4)基础施工
首先按照设计要求进行20cm砂砾石垫层施工,垫层密实检平后报监理工程师验收,合格后进行10cmC20砼基础施工。 ①清除垫层表面的泥土、杂物。
②按照设计砼基础尺寸支模,设计砼基础宽度为5.2m。 ③将砂砾石垫层表面洒水浸湿。
④铺筑C20砼,用振动棒振捣密实,人工带线整平。 ⑤箱涵变形缝每隔20m设一道,缝宽3cm。 (5)箱涵底板施工
在基础达到一定强度后,经监理工程师同意后,绑扎底板钢筋,钢筋采用绑扎接头。钢筋严格按照设计图纸加工。
本箱涵20m设置一道沉降缝,钢筋绑扎完毕经监理工程师验收合格后支模,底板一次性支模成型,模板采用δ=1.8cm厚木胶板,上下两道50×100木枋背楞,外侧用短钢管夹紧打入土中并支撑基坑边坡壁上,间距50cm。根据设计要求,沉降缝采用浸沥青木板,在支模时一并支设成型。内侧模板支撑可利用在底板钢筋上焊接钢筋撑脚,采用钢管进行对撑。
模板支设完毕,绑扎底板钢筋,预留侧墙钢筋,经监理工程师检查验收后进行砼浇筑。砼采用砼搅拌运输车从商品砼站运至浇筑地点,泵车入模,插入式振动棒分层振捣密实。砼在浇筑过程中派专人对模板及支撑情况进行观察,若发现松动变形及时进行加固处理。
(6)墙身及顶板施工
底板浇筑完成后,达到一定强度后,经监理验收合格后,进行钢筋绑扎。墙身和顶板施工与底板对应,每段按沉降缝分开,并与底板垂直保持一致。墙身施工前,将施工缝处砼表面凿毛,剔除松散砼,清理渣物并冲洗干净。然后绑扎墙身钢筋,经监理检查验收后支设墙身模板。
墙身模板采用δ=1.8cm厚木胶板,以50×100木枋为竖向背楞,间距30cm,横向2根φ48钢管辅以双向φ16@60cm对拉螺杆进行对拉加固,底排螺杆距底面不得大于30cm,螺杆外套φ20PVC管。墙身和顶板模板在支设时,考虑连续安装,墙身模板在沉降缝处使用加密拉杆固定墙身两端挡模。顶板支模搭设满堂支撑架,双向间距100cm,顶板模板采用δ=1.8cm厚竹胶板拼装而成,以100×100木枋作背楞,间距30cm,φ48满堂钢管脚手架作支撑体系。模板拼缝采用夹双面胶带或涂抹玻璃胶的方法进行封堵,以防漏浆。顶板模板经监理检查验收后按设计图纸安装顶板钢筋。
在砼浇筑前,应清理模板内杂物及垃圾,并冲洗干净。经监理工程师检查验收后浇筑砼。混凝土采用搅拌运输车运至现场,泵车入模。墙身砼应分层浇筑,分层振捣,每层厚度不得大于50cm,每段墙身和顶板应连续浇筑,中途不得间断形成施工冷缝。间隔浇筑完第一次砼后,待砼浇筑完达到拆模强度,抽出加密拉杆,拆除挡板,将分段接缝处采用涂刷沥青浆膏木板隔开,重新穿入加密拉杆加固,将杂物清理并冲洗干净后,进行第二次砼浇筑。浇筑C30砼的同时留置同养试块以确定箱涵拆模及台背回填时间。
待砼强度达到设计强度70%后可拆模。拆除内外侧模板,抽出对拉螺杆,采用1:2水泥砂浆将对拉螺杆孔封堵。为确保美观,水泥砂浆须掺入适量粉煤灰和白水泥,经试验试配,使封堵颜色与墙身砼颜色色泽一致后进行封堵填抹。 7)沉降缝处理
箱涵每隔20m设置一道沉降缝,沉降缝采用外侧用双组份聚硫
密封胶15mm、内填塞聚乙烯硬质泡沫板、遇水膨胀橡胶止水带CB300*8-30型,缝宽20mm。箱涵顶、底板的上面,腹板的外面沉降缝设置4×6cm的槽口,用沥青麻絮填塞,填塞后再灌注热沥青。沉降缝处铺设50cm宽三层沥青两层油毛毡。 (8)台背回填及涵顶填土
墙背回填应在墙身砼强度80%后方可进行。箱涵基础及两侧墙身高度范围内,须按设计和规范要求,采用级配良好的碎石进行分层对称夯填,在墙身上弹线进行控制回填厚度,每层填料虚铺厚度不得大于20cm,用小型打夯机进行夯实,每层填料压实后进行压实度检测,符合压实度要求后进行下层填土。台背填土采用小型压路机或冲击振动夯进行压实,密实度不低于95%。
涵顶至路基顶范围采用符合规范要求的路基土分层填筑,分层填筑厚度、压实度要求同路基填筑。
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